خودروی آبسوز

خودروی آبسوز یکی از انواع دستگاه‌های انرژی رایگان است که به خاطر وعده بزرگی که می‌دهد محبوبیت بالایی میان پژوهشگران این حوزه دارد. به جای بنزین گران قیمت فقط کافی است از شیر آب، چند لیتر آب در مخزن خودرو بریزیم و تمام. به همین راحتی مجموعه عظیمی از مشکلات بشر (آلودگی هوا، مشکلات استخراج نفت و…) حل خواهد شد.

دائما ویدئوهایی از مخترعان منتشر می‌شود که ادعا می‌کنند خودرویی ساخته‌اند که فقط با آب کار می‌کند. روند کارکرد هم تقریبا یکسان است، مقداری آب در یک مخزن ریخته می‌شود و با استفاده از روش الکترولیز این آب به هیدروژن و اکسیژن تجریه می‌شود. سپس همین هیدروژن و اکسیژن در موتور خودرو ترکیب شده و آب تولید می‌کنند و خودرو حرکت می‌کند. برخی از طرح‌ها هستند که فقط با آب کار می‌کنند و برخی هم هستند که بخشی از انرژی را از آب می‌گیرند و بخشی را از بنزین، ولی باز هم مشکل یکسان است.

مشکل خودروی آبسوز کجاست؟

مشکل در سطح یکسان انرژی مواد ورودی و خروجی خودروی آبسوز است. ورودی خودروی معمولی بنزین به همراه اکسیژن هوا و خروجی آن دی اکسید کربن به همراه بخار آب است. به همین دلیل سطوح انرژی ورودی خودرو (بنزین) و خروجی آن (دی اکسید کربن و آب) بسیار متفاوت است و از اختلاف این سطوح انرژی، انرژی مورد نیاز برای حرکت خودرو تامین می‌شود. 

در خودروی معمولی سوختن بنزین به صورت زیر اتفاق می‌افتد:

پس از اینکه بنزین سوخت و انرژی آزاد کرد موتور خودرو سعی می‌کند این انرژی مازاد را تبدیل به حرکت دورانی کند و خودرو را به حرکت درآورد.

ولی در خودروی آبسوز ورودی خودرو آب و خروجی آن نیز آب است. پس هیچ اختلاف انرژی میان ورودی و خروجی وجود ندارد و دقیقا به همین دلیل میزان انرژی قابل استخراج حتی صفر هم نیست، بلکه منفی است. اگر بازدهی الکترولیز آب و سپس سوزاندن هیدروژن و اکسیژن حاصل را 100% فرض کنیم انرژی خالص خروجی از این مجموعه صفر خواهد بود، ولی بازده هیچ کدام از این فرآیندها صفر نیست و به همین دلیل فرآیند نیاز به تزریق دائمی انرژی دارد.

اتفاقی که در خودروی آبسوز می‌افتد به صورت زیر است:

آب با استفاده از انرژی تبدیل به اکسیژن و هیدروژن می‌شود (الکترولیز)، سپس همین هیدروژن و اکسیژن دوباره تبدیل به آب می‌شوند و انرژی آزاد می‌کنند. با صرف نظر کردن از تلفات زیاد این فرآیندها، کل انرژی حاصل باید برابر با انرژی مورد نیاز برای الکترولیز آب باشد. چون برای شکستن یک پیوند شیمیایی (در این مورد هیدروژن واکسیژن) همان مقدار انرژی مورد نیاز است که از تشکیل مجدد همین پیوند، حاصل می‌شود. پس حتی در بهترین حالت (ایده آل غیر ممکن) باز هم هیچ انرژی مازادی وجود نخواهد داشت.

در واقعیت چون بازده الکترولیز 100% نیست و همینطور بازده سوختن هیدروژن هم 100% نیست در عمل این فرآیند نیاز به انرژی خواهد داشت. پس عملا الکترولیز آب و بعد سوزاندن محصولات، نه تنها هیچ انرژی مازادی تولید نمی‌کند، بلکه نیاز به انرژی هم دارد.

سوخت یا محصول احتراق

آب خود در حقیقت محصول احتراق هیدروژن است و محصول احتراق را دوباره نمی‌توان سوزاند چون محصول احتراق در سطح انرژی بسیار پایداری قرار می‌گیرد. به همین دلیل خودروی آبسوز همانقدر غیرممکن است که خودروی CO2 سوز. در موتور نیاز به سوخت داریم نه محصول احتراق. مشابه با خودروی آبسوز فرض کنید ورودی مجموعه دی اکسید کربن باشد و با استفاده از انرژی، CO2 را به کربن و اکسیژن تجزیه کنیم و دوباره با سوزاندن کربن، آنرا تبدیل به CO2 کنیم، باز هم هیچ انرژی مازادی وجود نخواهد داشت. CO2 هم مثل H2O یک محصول احتراق است و در سطح انرژی بسیار پایداری قرار دارد.

هیچ اهمیتی ندارد که قبل از سوزاندن آب چه فرآیند و واکنشی بر روی آن انجام می‌شود، باز هم نمی‌توان از مجموعه‌ای که ورودی و خروجی آن یکی است، انرژی مازاد گرفت. در حقیقت هر چه قدر فرآیند بیشتری روی آب انجام شود (مانند الکترولیز) تلفات هم افزایش می‌یابد و نیاز مجموعه به انرژی بیشتر می‌شود.

در علم شیمی منظور از سوختن معمولی، اکسید شدن (واکنش با اکسیژن) است. اکسید شدن باعث آزاد شدن مقدار زیادی انرژی به شکل گرما می‌شود و اساس کارکرد موتورهای احتراق داخلی تبدیل کردن این گرما به حرکت مکانیکی است. هنگامی که هیدروژن اکسید می‌شود، تبدیل به آب می‌شود. پس آب در حقیقت اکسید هیدروژن است و یک ماده اکسید شده را نمی‌توان دوباره اکسید کرد (سوزاند).

پس اصولا سوزاندن آب بی معنی است (چه به صورت آب خالص و چه به صورت الکترولیز شده آن یعنی هیدروژن و اکسیژن). هیچ انرژی اضافی از تبدیل آب به آب قابل استخراج نیست.

مولکول آب (اکسید دی هیدروژن)

بهسوزی سوخت اصلی

با وجود اینکه خودروی آبسوز کاملا غیرممکن است، طرح‌هایی برای ترکیب مقدار کمی هیدروژن با سوخت اصلی (بنزین و گازوئیل) وجود دارد که باعث بهسوزی سوخت اصلی می‌شود. روند کار به این صورت است که با الکترولیز آب، کمی هیدروژن تولید می‌شود و با سوخت یا هوای ورودی موتور مخلوط می‌شود. این هیدروژن ورودی باعث بهتر سوختن بنزین یا گازوئیل شده و بهره وری کلی را افزایش می‌دهد. البته این طرح به هیچ وجه به معنای خودروی آبسوز نیست.

به طور مثال شرکت پرتقالی Ultimate Cell یک طرح تایید شده دارد که بر روی انواع موتورهای بنزینی و دیزلی (کامیون، قطار، کشتی و ژنراتور) نصب می‌کند. این سیستم باعث کاهش مصرف در حدود 10% برای خودروها و در حدود 15% برای قایق‌ها می‌شود. ولی نتیجه مهمتر کاهش بسیار زیاد آلودگی هوا است. این طرح باعث کاهش 72% آلودگی موتور خودرو و 80% آلودگی موتور قایق می‌شود. این رقم بسیار خوب کاهش آلودگی هوا به خاطر بهسوزی سوخت اتفاق می‌افتد.

نتیجه گیری

بنا به دلایل گفته شده نه تنها اضافه کردن بخش آبسوز به خودرو باعث تولید انرژی نمی‌شود، بلکه نیاز خودرو به انرژی را افزایش هم می‌دهد. پس از نظر علمی خودروی آبسوز مردود است.

بر خلاف بسیاری از تکنولوژی‌ها مسئله پیشرفت تکنولوژی و افزایش بهره وری نیست، بلکه اصولا فرآیندی که ورودی و خروجی آن یکسان باشند هیچ فایده‌ای ندارد. پس نه تنها خودروی آبسوز وجود ندارد بلکه امکان وجود آن نیز مردود است.